(57)【要約】【課題】実装するだけで光素子と光導波路とが夫々自動的に正確に位置決めされる光素子モジュールおよび光電気配線基板と光電子複合組立体との提供。【解決手段】実装時において、前記光導波路と交差するように前記光電気配線基板に形成された挿入孔に挿入されるとともに、前記光導波路に光を出射し、または前記光導波路を伝達してきた光を受光する光素子が設けられた挿入部と、前記挿入部が突設された基板とを備え、前記挿入部の前記光素子の近傍には、前記光素子と前記光導波路の端面との位置を合わせる第１位置合せ構造が形成される光素子モジュール、光電気配線基板、光電子複合組立体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路が形成された光電気配線基板に実装される光素子モジュールであって、
実装時において、前記光導波路と交差するように前記光電気配線基板に穿設された挿入孔に挿入されるとともに、前記光導波路に光を出射する機能、および前記光導波路を伝達してきた光を受光する機能の少なくとも一方を有する光素子が設けられてなる挿入部と、
前記挿入部が突設された基板と
を備え、
前記挿入部の前記光素子の近傍には、前記光電気配線基板に設けられた第２位置合せ構造と係合することにより、夫々の光素子と前記光素子に対応する光導波路の端面との位置合せをする第１位置合せ構造が形成されてなる
ことを特徴とする光素子モジュール。
【請求項２】
前記第１位置合せ構造は、隣接する２つの光素子の間に設けられた凸部である請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項３】
前記第１位置合せ構造は、前記光素子を挟むように前記挿入部の挿入方向に沿って設けられた一対のフェンス状構造体である請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項４】
前記フェンス状構造体は、隣接する２つの光路を光学的に絶縁する請求項３に記載の光素子モジュール。
【請求項５】
前記第１位置合せ構造は、隣接する２つの光素子の間に設けられた凹部である請求項１に記載の光素子モジュール。
【請求項６】
前記光素子は、光ダイオードおよび面発光型半導体レーザ素子から選択されてなる請求項１〜５の何れか１項に記載の光素子モジュール。
【請求項７】
前記投入チップは、前記基板に設けられた溝に装着されてなる請求項１〜６の何れか１項に記載の光素子モジュール。
【請求項８】
前記基板は、前記光素子を駆動するドライバ回路が形成された駆動チップ、または前記光素子で受光した光を変換した電気信号を受信するレシーバ回路が形成された受信チップである請求項１〜７の何れか１項に記載の光素子モジュール。
【請求項９】
光導波路を有するとともに、請求項１〜８の何れか１項に記載の光素子モジュールが実装される光電気配線基板であって、
前記光素子モジュールの挿入部が挿入される挿入孔が穿設されてなるとともに、
前記光素子モジュールの実装時において前記マルチチップにおける第１位置合せ構造と係合することにより、前記光素子モジュールにおける各光素子と前記各光素子に対応する光導波路の端面との位置合せが行われる第２位置合せ構造が、前記挿入孔の壁面における光導波路の前記端面の近傍に形成されてなる
ことを特徴とする光電気配線基板。
【請求項１０】
前記第２位置合せ構造は、隣接する２つの光導波路の端面の間に形成された凹部である請求項９に記載の光電子配線基板。
【請求項１１】
前記第２位置合せ構造は、隣接する２つの光導波路の端面の間に形成された凸部である請求項９に記載の光電子配線基板。
【請求項１２】
前記光導波路を複数層有する請求項９〜１１の何れか１項に記載の光電子配線基板。
【請求項１３】
請求項１〜８の何れか１項に記載の光素子モジュールを請求項９〜１１の何れか１項に記載の光電気配線基板に実装してなる光電子複合組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光素子モジュール、光電気配線基板、および光電子複合組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロコンピュータなどの電子装置において、ボード間やチップ内において電気配線に代えて光配線を行なうことにより、動作速度や集積度を向上させることが検討されている。また、従来の電気通信システムに代えて高速、大容量で通信を行なうことのできる光電子複合システムが使用されるようになってきている。
【０００３】
このような光電子複合システムとしては、光素子を搭載した光素子モジュールを、光導波路を表面または内部に形成した光電気基板に実装したものがある。
【０００４】
光素子モジュールを光電気基板に実装した光電子複合システムとしては、たとえば、共通な１辺で突き合された第１および第２の平面状エレメントを有し、複数の位置決め開口部が設けられた光学的に透明な基台を形成し、前記基台の位置決め開口部に案内ピンを植設し、前記基台の第１の平面状エレメントに、光学経路が前記平面状エレメントを直接通過するようにアレイ状に光学素子を配設するとともに、前記第１の平面状エレメントに信号処理回路を設け、案内ピンが挿入される開口部を有する光ファイバボルダを前記第１の平面状エレメントの案内ピンに挿入して、前記光ファイバボルダに保持された光ファイバと前記第１の平面状エレメントに装着された光素子との位置合せをし、前記基台の第２の平面状エレメントをプリント基板の実装面に装着した光電子信号処理装置が提案された（特許文献１）。
【０００５】
前記光配線システムとしては、他に、１つ以上の能動光電子素子および／または受動光電子素子および／または機能光導波路素子、またはそれらの何れかの組み合わせが配置される第１のチップおよび第２のチップを有する光電子複合系であって、前記複合系が雄型部分および対応する雌型部分からなるアラインメント手段を有し、前記チップの一方に配置された各雄型部分は他方のチップの対応する雌型部分を有し、それによって、前記雄型部分を前記雌型部分に嵌合することにより、前記第１のチップと前記第２のチップとの組み合わせが前記第１のチップ上の素子と前記第２のチップ上の素子とのアラインメントを得るようになっている光電子複合系が提案された（特許文献２）。
【０００６】
前記光電子複合システムとしては、更に電子集積素子ベアチップおよびその素子への信号の入出力の少なくとも一部を光信号で行うための光素子チップが同一パッケージ内に一体化されており、該光素子を制御するための駆動回路も光素子との間の配線手段とともに該同一パッケージ内に集積化された光電子集積素子がある（特許文献３）。
【特許文献１】米国特許第６，４５０，７０４号明細書
【特許文献２】特開平６−０２９５１３号公報
【特許文献３】特開２００１−０４８４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの光電子複合システムにおいては、光素子モジュールを光電気配線基板に実装したときに、前記光素子モジュールの光素子と、前記光電気配線基板の光導波路との間で光信号が減衰しないように、光素子モジュールを光電気配線基板に実装するときに、光素子と光導波路とが夫々正確に位置決めされる必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜３の何れにも、実装時に光素子と光導波路とが自動的に位置決めされるような光素子モジュールや光電気配線基板については何も示されていない。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、実装するだけで光素子と光導波路とが夫々自動的に正確に位置決めされる光素子モジュールおよび光電気配線基板と、前記光素子モジュールを前記光電気配線基板に実装した光電子複合組立体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、光導波路が形成された光電気配線基板に実装される光素子モジュールであって、実装時において、前記光導波路と交差するように前記光電気配線基板に形成された挿入孔に挿入されるとともに、前記光導波路に光を出射する機能、および前記光導波路を伝達してきた光を受光する機能の少なくとも一方を有する光素子が設けられた挿入部と、前記挿入部が突設された基板とを備え、前記挿入部の前記光素子の近傍には、前記光電気配線基板に設けられた第２位置合せ構造と係合することにより、夫々の光素子と前記光素子に対応する光導波路の端面との位置合せをする第１位置合せ構造が形成されてなることを特徴とする光素子モジュールに関する。
【００１１】
前記光素子モジュールの挿入部を前記光電気配線基板の挿入孔に挿入すると、前記挿入部に設けられた第１位置合せ構造によって、前記挿入部上の各光素子と前記光素子に対応する光導波路とは正確に位置合せされる。
【００１２】
したがって、前記光素子モジュールと前記光電気配線基板との間で光信号が大きく減衰することがない。
【００１３】
しかも、前記光素子モジュールを前記光電気配線基板に実装した状態においては、光素子から出射された光は前記光電気配線基板における光導波路に直接入射し、また、前記光導波路を透過した光は前記光素子に直接入射するから、挿入部上にも基板上にも導波路やレンズ、反射鏡を形成する必要がない。したがって前記光素子モジュールは安価に構成できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記第１位置合せ構造が隣接する２つの光素子の間に設けられた凸部である請求項１に記載の光素子モジュールに関する。
【００１５】
本発明の光素子モジュールの備える挿入部としては、たとえばシリコンやガリウム砒素、ガリウムインジウム砒素などの半導体材料の薄板またはブロックから形成したものが使用される。
【００１６】
このような挿入部においては、前記薄板またはブロックに電気配線を形成すると同時に、所定の領域にドーパントを拡散させるなどの従来の半導体プロセスを用い、前記薄板またはブロックにおいて実装時に光電気配線基板の光導波路端面と相対する側の面に、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）素子や光ダイオード素子などの光素子を形成することができる。第１位置合せ構造となる凸部は、このようにして形成された光素子の間に薄板、ブロック、またはストリップ材を接着して形成できる。
【００１７】
前記光素子モジュールが装着される光電気配線基板としては、挿入孔の壁面における隣接する２つの光導波路に挟まれた部分に、第２位置合せ構造として機能する凹部を設けたものがある。前記光素子モジュールを前記儀仮電気配線基板に実装すると、前記光素子モジュールの凸部と前記光電気配線基板の凹部とが係合し、光素子と光導波路との位置合せが行われる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記第１位置合せ構造は、前記光素子を挟むように前記挿入部の挿入方向に沿って設けられた一対のフェンス状構造体である請求項１に記載の光素子モジュールに関する。
【００１９】
前記光素子モジュールに設けられたフェンス状構造体はストリップ状の構造体であって容易に弾性変形するから、前記光素子モジュールを光電気配線基板に実装したときに、前記フェンス状構造体と第２位置合せ構造との間に作用する機械的ストレスは、前記フェンス状構造体によって吸収される。したがって、前記機械的ストレスによってフェンス状構造体や第２位置合せ構造が破損することが防止される。
【００２０】
このようなフェンス状構造体はポリイミド樹脂などにより形成される。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記フェンス状構造体が、隣接する２つの光路を光学的に絶縁する請求項３に記載の光素子モジュールに関する。
【００２２】
前記光素子モジュールにおいては、隣接する２つの光素子は、前記フェンス状構造体によって光学的に絶縁されているから、これらの光素子によって形成される光路も互いに光学的に絶縁される。したがって、隣接する２つの光素子の間で光信号が漏洩して混信が生じることが効果的に防止される。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記第１位置合せ構造は、隣接する２つの光素子の間に設けられた凹部である請求項１に記載の光素子モジュールに関する。
【００２４】
前記光素子モジュールにおいては、前記半導体材料の薄板またはブロックに半導体プロセスで光素子を形成した後、前記光素子の間にレーザエッチングなどの手法で凹部を形成できる。
【００２５】
また、前記光素子モジュールが装着される光電気配線基板としては、挿入孔の壁面における隣接する２つの光導波路に挟まれた部分に、第２位置合せ構造として機能する凸部を設けたものがある。前記光素子モジュールを前記儀仮電気配線基板に実装すると、前記光素子モジュールの凹部と前記光電気配線基板の凸部とが係合し、光素子と光導波路との位置合せが行われる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、前記光素子は、光ダイオードおよび面発光型半導体レーザ素子から選択されてなる請求項１〜５の何れか１項に記載の光素子モジュールに関する。
【００２７】
光ダイオードおよび面発光型半導体レーザは、何れも通常の半導体プロセスで挿入部上に形成できる。また、面発光型半導体レーザは、１枚のウェハー上に多数形成できる上、均一性の高いレーザビームが得られる点でも好ましい。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、前記投入チップが、前記基板に設けられた溝に装着されてなる請求項１〜６の何れか１項に記載の光素子モジュールに関する。
【００２９】
前記挿入部を前記溝に挿入した後、前記挿入部に設けられた電気接続用パッドと、基板上の電気接続用パッドとを導電性エポキシ樹脂で接続することにより、基板上の電子回路と挿入部上の光素子とが電気的に接続されると同時に、前記挿入部は基板上に強固に固定される。
【００３０】
前記マイクロチップモジュールにおいては、挿入部を立設するための溝は、前記基板にダイシングソーによって容易に形成できる。したがって、挿入部を基板に立設するための加工が容易である。
【００３１】
請求項８に記載の発明は、前記光素子モジュールが備える基板が、前記光素子を駆動するドライバ回路が形成された駆動チップ、または前記光素子で受光した光を変換した電気信号を受信する受信チップである請求項１〜７の何れか１項に記載の光素子モジュールに関する。
【００３２】
前記光素子モジュールにおいては、前記光素子を駆動するためのドライバ回路、および前記光素子で受光した光を変換した電気信号を受信するレシーバ回路は、基板の側に形成されているから、挿入部には何ら電子回路を形成する必要はなく、ただ、光素子と、前記光素子を基板上のドライバ回路またはレシーバ回路と接続する電気配線を形成すればよい。したがって、挿入部の構成を大幅に簡略化できる上、挿入部のサイズを大幅に小型化できる。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、光導波路を有するとともに、請求項１〜８の何れか１項に記載の光素子モジュールが実装される光電気配線基板であって、前記光素子モジュールの挿入部が挿入される挿入孔が穿設されてなるとともに、前記光素子モジュールの実装時において前記マルチチップにおける第１位置合せ構造と係合して前記光素子モジュールにおける各光素子と前記各光素子に対応する光導波路の端面との位置を合わせる第２位置合せ構造が、前記挿入孔の壁面における光導波路の端面の近傍に形成されてなることを特徴とする光電気配線基板に関する。
【００３４】
前記光電気配線基板の挿入孔に前記光素子モジュールの挿入部を挿入するだけで、前記挿入部における第１位置合せ構造と、前記光電気配線基板における第２位置合せ構造と係合して前記光素子モジュールの各光素子と前記光素子に対応する光導波路とが正確に位置合せされる。
【００３５】
したがって、前記光素子モジュールと前記光電気配線基板との間で光信号が大きく減衰することがない。
【００３６】
また、前記光電気配線基板の挿入孔に前記光素子モジュールの挿入部を挿入するだけで光電子複合組立体が形成されるから、安価に、しかも歩留まりよく光電子複合組立体が形成できる。
【００３７】
請求項１０に記載の発明は、前記第２位置合せ構造が、隣接する２つの光導波路の端面の間に形成された凹部である請求項９に記載の光電子配線基板に関する。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、前記第２位置合せ構造が、隣接する２つの光導波路の端面の間に形成された凸部である請求項９に記載の光電子配線基板に関する。
【００３９】
これらの光電気配線基板においては、挿入モジュール側に形成された凸部または凹部が、光電気配線基板に形成された凹部または凸部と係合することにより、光素子と光導波路との位置合せが行われる。
【００４０】
したがって、各光素子と前記光素子に対応する光導波路とは機械的に位置合せされるから、位置合せが確実に行われる。
【００４１】
請求項１２に記載の発明は、前記光導波路を複数層有する請求項９〜１１の何れか１項に記載の光電子配線基板に関する。
【００４２】
前記光電子配線基板によれば、複雑な光電気回路が容易に構成できる。
【００４３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載の光素子モジュールを請求項９〜１１の何れか１項に記載の光電気配線基板に実装してなる光電子複合組立体に関する。
【００４４】
前記光電子複合組立体は、前記光電気配線基板の挿入孔に前記光素子モジュールの挿入部を挿入するだけで形成されるから、安価に、しかも歩留まりがよい。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、実装するだけで光素子と光導波路とが夫々自動的に正確に位置決めされる光素子モジュールおよび光電気配線基板と、前記光素子モジュールを前記光電気配線基板に実装した光電子複合組立体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
１．実施形態１
以下、本発明に係る光素子モジュール、光電気配線基板、および光電子複合組立体について説明する。
【００４７】
１−１  光素子モジュール
実施形態１に係る光素子モジュール１０は、図１に示すように、基板４と、基板４に立設された挿入部２とを備える。
【００４８】
挿入部２は、図１〜図４に示すように、基板２０と、基板２０に形成された４個の面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）素子２２と、夫々の面発光型半導体レーザ素子２２の両側に形成された８個のフェンス状構造体２４と、基板２０上に形成され、夫々の面発光型半導体レーザ素子２２に電気的に接続された４個の接続パッド２６とを有している。フェンス状構造体２４は、本発明における第１位置合せ構造の一例である。
【００４９】
基板２０は、シリコンやガリウム砒素、ガリウムインジウム砒素などの半導体材料を長方形乃至正方形の板状に形成したものが使用できる。
【００５０】
面発光型半導体レーザ素子２２は、基板２０が半導体材料から形成されている場合は、基板２０の所定の領域に分子ビームエピタキシャルなどの通常の半導体プロセスによって形成できる。
【００５１】
フェンス状構造体２４は、黒色に着色されたポリイミド樹脂などから形成されたストリップ材を基板２０における各面発光型半導体レーザ素子２２の両側に接着して形成できる。なお、第１位置合せ構造としては、フェンス状構造体２４の他、図１３に示すような二等辺直角三角形状の断面を有するフェンス状構造体２５が挙げられる。また、第１位置合せ構造は、図１４および図１５に示すように、隣接する２つの面発光型半導体レーザ素子２２の間に形成された凹部２７または凸部２９であってもよい。
【００５２】
基板４は、面発光型半導体レーザ素子２２を駆動するドライバ回路が形成された駆動チップであって、図１〜図３に示すように、基板４において実装時に光電気配線基板５に相対する側の面に、挿入部２を挿入するための溝４２が形成されている。
【００５３】
溝４２の近傍には、基板４のドライバ回路を挿入部２の面発光型半導体レーザ素子２２に電気的に接続するための接続パッド４４が４個形成されている。
【００５４】
基板４における溝４２が形成された側の面には、更に前記ドライバ回路を光電気配線基板５の電気配線に接続するための接続パッド４６が１０個形成されている。接続パッド４６には半田ボール４８が載置されている。
【００５５】
挿入部２には、面発光型半導体レーザ素子２２に代えて光ダイオード（ＰＤ）素子２３を設けてもよい。この場合、基板４としては、ドライバ回路に代えて前記光ダイオード素子で受光した光信号を変換した電気信号を受信するレシーバ回路が形成された受信チップが使用される。以下、光素子モジュール１０のうち、面発光型半導体レーザ素子２２を形成した挿入部２を使用したものを「ＶＣＳＥＬモジュール１１」と称し、光ダイオード素子２３を形成した挿入部２を使用したものを「ＰＤモジュール１２」と称することがある。
【００５６】
以下、光素子モジュール１０の作製手順について説明する。
【００５７】
先ず、図２および図３に示すように、基板４の溝４２に挿入部２を挿入する。次いで、図１に示すように、挿入部２の接続パッド２６と基板４の接続パッド４４とを導電性エポキシ樹脂３０で接続する。これにより、挿入部２の面発光型半導体レーザ素子２２または光ダイオード２３と基板４のドライバ回路またはレシーバ回路とが電気的に接続される。
【００５８】
１−２  光電気配線基板
光素子モジュール１０が実装される光電気配線基板５は、たとえば大規模中央演算処理装置（ＭＰＵ）、一次キャッシュメモリ、ＤＲＡＭなどが搭載された基板であり、図５〜図８に示すように３層の電気配線層５２と、各電気配線層５２の間に位置する２層の光配線層５４とから構成されている。以下、前記２層の光配線層５４のうち、図５〜図８において上層に位置する光配線層５４を「光配線層５４Ａ」と称し、下層に位置する光配線層５４を「光配線層５４Ｂ」と称する。電気配線層５２には、電源ラインを形成したり、低速の信号を授受したりするための低速側電気配線、および前記ＭＰＵや一次キャッシュメモリ、ＲＡＭとＶＣＳＥＬモジュール１１やＰＤモジュール１２との間でクロック信号や高速ロジック信号を授受するための高速側電気配線などが形成されている。
【００５９】
光配線層５４Ａおよび光配線層５４Ｂには、夫々シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂが埋包されている。図５および図６に示すようにシート状光バス５６ＡはＹ方向に沿って設けられ、シート状光バス５６ＢはＸ方向に沿って設けられている。なお、図８においては、シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂは省略されている。以下、シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂを総称して「シート状光バス５６」と称することがある。
【００６０】
シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂは、図５〜図７および図９〜図１１に示すように、光導波路として機能する４列のコア５８と、コア５８を囲繞するクラッド５７とを備える。コア５８とクラッド５７とは光学的には透明であるが屈折率の異なる材料から形成されている。このような材料としてはたとえばポリシランなどがある。ポリシランを紫外線でパターン露光して屈折率を低下させることにより、コア５８を形成できる。
【００６１】
シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂの光が入射され、または出射する側の端面には、４本のコア５８の端面が露出している。そして、前記端面における互いに隣接する２つのコア５８の間には凸部５９が形成されている。凸部５９は、本発明における第２位置合せ構造の一例であり、図１２、図１３、および図１４に示すように、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２におけるフェンス状構造体２４、フェンス状構造体２５、または凹部２７と係合して面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード２３とコア５８の端面との位置合せをする機能を有する。
【００６２】
なお、シート状光バス５６Ａおよびシート状光バス５６Ｂにおいては、凸部５９の代わりに図１５に示すように凹部５９Ａを形成してもよい。凹部５９Ａは、挿入部２に形成された凸部２９と係合して面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード２３とコア５８の端面との位置合せをする。
【００６３】
光電気配線基板５には、更に、図６〜図８に示すように、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２の挿入部２を挿入するための挿入孔６０が４個、光電気配線基板５の表面に対して直交する方向に穿設されている。４個の挿入孔６０のうち、２個は、図６に示すように第２層目の光配線層５４Ｂに到達する深さに穿設され、残りの２個は、図７に示すように第１層目の光配線層５４Ａに到達する深さに穿設されている。以下、挿入孔６０のうち、深さの深いほうを「挿入孔６２」と称し、深さの浅いほうを「挿入孔６４」と称することがある。
【００６４】
挿入孔６２はシート状光バス５６Ｂに対して直交する方向に穿設され、挿入孔６４はシート状光バス５６Ａに対して直交する方向に穿設されている。
【００６５】
挿入孔６２には、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２のうち、挿入部２の長さの長い方が挿入される。挿入孔６２は、前記ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２を挿入したときに面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード２３が、シート状光バス５６Ｂのコア５８と相対する深さに形成されている。
【００６６】
一方、挿入孔６４には、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２のうち、挿入部２の長さの短い方が挿入される。挿入孔６４は、前記ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２を挿入したときに面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード２３が、シート状光バス５６Ａのコア５８と相対する深さに形成されている。
【００６７】
挿入孔６２におけるシート状光バス５６Ｂに相対する壁面、および挿入孔６４におけるシート状光バス５６Ａに相対する壁面は、図８に示すように、何れもフェンス状構造体２４が形成された挿入部２を挿入できるように、フェンス状構造体２４の位置に合わせて凹陥した波状の形状に形成されている。
【００６８】
以下、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２を光電気配線基板５に実装して光電子複合組立体１００を構成する手順について説明する。
【００６９】
先ず、光電気配線基板５の挿入孔６４の一方にＶＣＳＥＬモジュール１１の挿入部２を、他方にＰＤモジュール１２の挿入部を挿入する。同様に、挿入孔６２の一方にＶＣＳＥＬモジュール１１の挿入部２を、他方にＰＤモジュール１２の挿入部を挿入する。挿入孔６４および挿入孔６２にＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２を一杯に挿入すると、面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード素子２３の高さ方向の位置は、挿入孔６４および挿入孔６２と挿入部２とによって規制される。そして、左右方向の位置は、フェンス状構造体２４またはフェンス状構造体２５が凸部５９と係合することにより規制される。これにより、コア５８の端面と面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード素子２３とが位置合せされる。
【００７０】
ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２が挿入されたら、夫々のＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２を加熱して半田ボール４８を溶融させ、基板４の接続パッド４６を光電気配線基板５の電気配線に電気的に接続する。これにより、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２が光電気配線基板５に固定されるとともに、ＶＣＳＥＬモジュール１１におけるドライバ回路およびＰＤモジュール１２におけるレシーバ回路が光電気配線基板５における高速側電気配線と電気的に接続される。
【００７１】
光電子複合組立体１００においては、ＶＣＳＥＬモジュール１１およびＰＤモジュール１２の挿入部２におけるフェンス状構造体２４またはフェンス状構造体２５が、光電気配線基板５のシート状光バス５６に形成された凸部５９と係合することにより、個々の面発光型半導体レーザ素子２２および光ダイオード素子２３が、相対するコア５８の端面と位置合せされる。したがって、ＶＣＳＥＬモジュール１１における面発光型半導体レーザ素子２２からコア５８に直接にレーザ光を入射でき、また、コア５８を透過したレーザ光をＰＤモジュール１２における光ダイオード素子２３で直接受光できる。故に、ＶＣＳＥＬモジュール１１、ＰＤモジュール１２、光電気配線基板５の何れにも光路を変換するための鏡やレンズを設ける必要はないから、光電子複合組立体１００は安価に構成できる。
【００７２】
また、フェンス状構造体２４またはフェンス状構造体２５は黒色ポリイミド樹脂で形成されているから、凸部５９と係合させるときに生じる力学的ストレスはフェンス状構造体２４またはフェンス状構造体２５で無理なく吸収できるうえ、隣接する面発光型半導体レーザ素子２２や光ダイオード２３の間で信号光が漏れることが防止される。
【００７３】
なお、光電子複合組立体１００において使用される光電気配線基板５は、図５〜図８に示す態様のものには限定されず、図１６に示すようにコア５８が碁盤目状に形成された二次元光導波路型の光電気配線基板や、図１７に示すように光配線層５４を１層のみ有するものも使用される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、光回路と電気回路とを有する装置であれば、各種の電子装置に使用できる。このような電子装置としては、電子写真式複写機、電子写真式プリンタ、サーバー、および各種コンピュータなどがある。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、実施形態１に係る光素子モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る光素子モジュールにおいて、挿入部を基板に装着するところを示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る光素子モジュールにおいて、挿入部を基板に装着したところを示す斜視図である。
【図４】図４は、前記挿入部において面発光型半導体レーザ素子とフェンス状構造体との位置関係を示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る光電気配線基板の構成、および前記光電気配線基板に図１に示す光素子モジュールを実装したところを示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る光電気配線基板をＸ−Ｘ方向に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る光電気配線基板をＹ−Ｙ方向に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る光電気配線基板に形成された挿入孔に前記光素子モジュールの挿入部を挿入するところを示す斜視図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る光電気配線基板が備えるシート状光バスの平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すシート状バスの端面図である。
【図１１】図１１は、図９に示すシート状バスの部分斜視図である。
【図１２】図１２は、図９に示すシート状バスの端面に形成された第２位置合せ構造と、光素子モジュールの挿入部に設けられたフェンス状構造体との係合関係を示す平面図である。
【図１３】図１３は、光素子モジュールの挿入部に設けられたフェンス状構造体の別の例、および前記フェンス状構造体と、図９に示すシート状バスに設けられた第２位置合せ構造との係合関係を示す平面図である。
【図１４】図１４は、光素子モジュールに設けられた第１位置合せ構造、光電気配線基板に設けられた第２位置合せ構造、およびこれらの係合関係の別の例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、光素子モジュールに設けられた第１位置合せ構造、光電気配線基板に設けられた第２位置合せ構造、およびこれらの係合関係の更に別の例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、二次元状の光導波路を有する光電気配線基板の一例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、光配線層を１層のみ有する光電気配線基板の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
２    挿入部
４    基板
５    光電気配線基板
１１    ＶＣＳＥＬモジュール
１２    ＰＤモジュール
２０    基板
２２    面発光型半導体レーザ素子
２３    光ダイオード素子
２４    フェンス状構造体
２５    フェンス状構造体
２６    接続パッド
２７    凹部
２９    凸部
３０    導電性エポキシ樹脂
４２    溝
４４    接続パッド
４６    接続パッド
４８    半田ボール
５２    電気配線層
５４    光配線層
５４Ａ  光配線層
５４Ｂ  光配線層
５６Ａ  シート状光バス
５６Ｂ  シート状光バス
５７    クラッド
５８    コア
５９    凸部
５９Ａ  凹部
６０    挿入孔
６２    挿入孔
６４    挿入孔
１００    光電子複合組立体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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